Método de localização de alvo de alta precisão para pod óptico de UAV baseado em interseção de distância e restrição de elevação

WANG Heng ,  

WU Dingcheng ,  

XUE Xueyong ,  

ZHANG Junan ,  

WANG Jin ,  

WU Luo ,  

摘要

Para enfrentar o problema da degradação da geometria observacional e da divergência do erro de posicionamento com a distância durante a localização remota de alvos por UAV, é proposta uma metodologia de localização de alvos de alta precisão baseada na interseção de distâncias com restrição adicional de elevação. A metodologia, fundamentada na construção de um modelo geométrico de medição de distância, introduz a estimação robusta IGG-III para suprimir o impacto de grandes erros na medição de distância e limita soluções não físicas no espaço de soluções por meio de uma restrição física de elevação, melhorando a observabilidade na direção vertical ao nível do modelo. Os resultados experimentais indicam que, em condições de erro de medição reduzido e boa geometria, tanto o método dos mínimos quadrados quanto a estimação robusta IGG-III alcançam resultados de localização em escala métrica; contudo, em longas distâncias e condições de degradação geométrica, ambos os métodos apresentam divergência na direção da elevação e redução significativa da precisão. Os resultados demonstram que o método proposto sobrepõe-se efetivamente às deficiências da divergência linear do erro com a distância encontradas nos métodos tradicionais baseados em medições angulares. A 3 km de distância de observação, o erro de posicionamento do método tradicional de medição angular atinge 29,32 m, enquanto o método proposto reduz significativamente o erro para 3,79 m, com melhora de aproximadamente 87%. Os resultados validam a capacidade do método de alcançar uma localização robusta e de alta precisão dos alvos utilizando informações de medição de distância e restrições físicas em cenários de reconhecimento de longo alcance.

关键词

UAV; localização de alvo; interseção de distância; estimação robusta; restrição de elevação

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